CN1580639A - 加热式电点烟器插塞以及含有这种插塞的点烟器的布置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电点烟器的加热式插塞，尤其用于机动车辆上的点烟器，该点烟器设计成包括一个塞体和一个推钮，塞体轴向插入到一个互补的凹入插槽体中，该插槽体配有电连接的接线端，推钮被安装使得其可以相对于塞体在一个中间位置和一个压入位置之间轴向移动，在压入位置中，其使得电路闭合以便为布置在插塞中的一个加热元件提供电流。该加热元件包括一个点燃面，当插塞从插槽体中移去时，从插塞外侧可以接触该点燃面。且元件的点燃面近似平行于插塞的插入轴线。

Description

加热式电点烟器插塞以及含有 这种插塞的点烟器的布置

发明领域

本发明涉及一种电点烟器。更具体的，本发明涉及一种用于电点烟器的加热式插塞，尤其用于机动车辆上的点烟器，该点烟器包括一个塞体和一个推钮，塞体设计成轴向插入到一个互补的凹入插槽体中，该插槽体配有电连接的接线端，推钮被安装以便可以相对于塞体在一个中间位置和一个压入位置之间轴向移动，在压入位置中，其使得电路闭合以便为布置在插塞中的一个加热元件提供电流，该加热元件结构为包括一个点燃面，当插塞从插槽体中移出时，可以从插座外部接近该点燃面。

发明背景

这种类型的加热式插塞是已知的，例如文献US5144111A公开的那种。

在这篇文献中，点烟器包括一个加热式插塞，该插塞具有一个电加热元件，其布置在加热式插塞的轴向底端。

当加热式插塞被插入到其互补的插槽体中且插塞被压入时，该元件与一个布置在插槽体底部的金属舌片接触，这闭合了加热式插塞的供电电路。

该元件与一个双稳态双金属盘一起轴向移动，该双稳态双金属盘构成一个双金属装置，以致当元件达到一个特定温度时，双金属装置向上使该元件返回，断开供电电路。

发明内容

本发明的目的特别是无差别地使用满足SAE标准的插槽体或满足SAE标准的点烟器体，和/或改善如热式插塞在点烟过程中的人机工程学。

这是因为元件在插塞轴向上的通常的布置不可能在插槽体中使用这个插塞，因为元件的加热可能会点燃它。

于是本发明的目的是提供一种加热式插塞，其可以与一个SAE标准插槽体一起使用。

本发明的另一个目的是解决点烟后在插槽体底部堆积灰的问题。

为此，本发明提供一种加热式电点烟器插塞，特别是前面所述的类型，其特征在于元件的点燃面近似(大约)平行于插塞的插入轴线。一个特别的例子是一个加热式电点烟器插塞(10)，尤其是用于装配在一个机动车辆上点烟器和/或SAE标准12伏电压的的插槽，其包括轴向插入到一个互补的凹入插槽体中的塞体，该插槽体配有电连接的接线端，和一个推钮，其被安装以便可以相对于塞体在一个中间位置和一个压入位置之间轴向移动，在压入位置中，其使得电路闭合以便为一个布置在插塞中的加热元件提供电流，该加热元件结构为包括一个点燃面，当插塞从插槽体(16)中移去时，可以从插塞外侧接触该点燃面，元件的该点燃面近似(大约)平行于插塞的插入轴线。

根据本发明其它可选择的和附加的或替换的特征：

加热式插塞包括一个护板，其被安装以便可以在塞体上在一个保护位置和一个打开位置之间移动，在保护位置中，护板横向放入元件的点燃面和插槽体的内壁之间，在打开位置中，护板使得元件的点燃面具有一个畅通的开口；

护板的形状近似为一个轴套，包括一个开口，该开口横向布置面对元件的点燃面，这样可以允许接触点燃面；

塞体包括一个成形为管状外壳的部分，其用于包围元件且设有一个通向元件的点燃面的进入窗口；

护板被安装以在塞体成形为管状护套的部分的外表面上轴向滑动；

护板包括通过弹性嵌入的方式与插槽体的内壁共同作用的装置，这样当插塞从插槽体轴向拔出时，护板仍然轴向保持在插槽体内部，直到护板位于其在塞体上的打开位置，然后在插塞完全从插槽体中拔出之后护板在塞体上保持在这个位置中。

加热式插塞包括一个双金属装置，当推钮被压入时其闭合加热元件的供电电路，当元件由于焦耳效应达到特定温度时其断开元件的供电电路。双金属装置优选地成形为一个夹子，当其由于闭合到自身上而变形时断开供电电路；

双金属装置被设计为当推钮被压入时接合一个传导支承，以闭合电路，双金属装置、或传导支承关于轴向移动地连接到推钮，这样由焦耳效应导致的双金属装置的温度升高会由于双金属装置自动从支承上移走而断开电路，且使推钮回到其中间位置；

加热式插塞包括一个弹性装置，其可以使推钮从其压入位置回到其中间位置；

加热式插塞包括一个起保护作用的熔断器，其可以断开元件的供电电路，尤其在插塞持久保持在接合位置中导致的过热情况下。

本发明还提供了一种电点烟器在机动车辆上的布置，其特征在于它包括一个根据上述任何一个权利要求制造的加热式插塞，和包括一个根据SAE标准制造的插槽体，以及该机动车辆至少包括一个加热式插塞和至少一种如上所述的布置。

通过阅读下面的详细说明以及参考附图可以看出本发明其他的特征和优点。

简要的附图说明

图1是分解透视图，示意地表示了一个电点烟器，其包括一个根据本发明制造的加热式插塞和一个标准的插槽体；

图2是轴向截面图，示意地表示了相对于插槽体处于完全结合位置中时的图1所示的点烟器的加热式插塞；

图3是与图2的内容类似的视图，表示了在插槽体中处于插入位置的加热式插塞以及控制元件加热的位于中间位置的推钮；

图4是与图2的内容类似的视图，表示了元件在加热阶段过程中的加热式插塞，该推钮位于压入位置；

图5是与图2类似的视图，表示了在加热元件阶段结束后，加热式插塞从插槽体中移出的过程中的加热式插塞；

图6是透视图，示意地表示了加热式插塞的部分供电电路。

为了说明本发明，垂直和横向方向在附图中将不受限制地用标记V，T表示。

在下面的说明中，相同、相似或类似部件用相同的附图标记表示。

图1表示一个用于机动车的根据本发明制造的电点烟器10。

这个点烟器10实际上包括一个加热式插塞12，其本体14被设计成沿轴向A1插入到一个互补的凹入插槽体16中，该插槽体被装配到车辆上。

加热式插塞12插入的轴线A1在这里是垂直的。

插槽体16与车辆电路连接，这样可以为加热式插塞12提供电流。

插槽体16优选地根据SAE标准J563制造，其本体内径限定为20.93mm到21.01mm。

特别参见图2，插槽体16包括一个整体管状的金属主壁18，在其轴向顶端限定了一个开口20，以及在其轴向底端包括一个横向底壁22。

一个由电绝缘材料制成的基座24安装在底壁22上，一个电接触螺钉26安装在基座24上，这样螺钉26与插槽体16的主壁18电绝缘。

接触螺钉26在这里构成一个正极电接线端。

主壁18部分与车辆电路的接地连接，这样其就构成一个负极电接线端。

主壁18包括两个通过剪切成形的弹性舌片28、30，它们在直径方向上相对且大致轴向向下延伸。在下面将说明其功能。

根据这里说明的实施例，塞体14整体成形为一个管状外壳。

塞体14在其底部包括一个电加热元件32，在其顶部包括一个推钮34，该推钮控制双金属装置36的接合，以闭合元件32的供电电路。

用已知的方式，电阻32由一个螺旋盘绕在铆钉38上的金属条构成，且布置在一个碗状物40里。

碗状物40的开口侧限定了元件32的一个大致平面的点燃面42，且成形为一个盘。

根据本发明，点燃面42大致平行于插入轴线A1。

根据这里说明的实施例，铆钉38在相对于插入轴线A1的径向方向A2上延伸，并且点燃面42基本上垂直于该铆钉38的轴线A2。

在下面的说明中，将非限制性地使用沿着铆钉38的轴线A2从后到前的径向方向，其相应于图2中从左到右的方向。

塞体14包括一个入口43，其径向相对于点燃面42。

点燃面42优选地朝向塞体14的内部关于进入窗口43径向偏移。

如图6中所示，通过一个传导插片46，铆钉38与布置在塞体14底端的接触块44电连接。

塞体14在其轴向底端包括一个横向壁48，该横向壁具有一个中心开口50，且在该开口里布置了一个由绝缘材料制成的环形定心装置52。

接触块44被安装使得可以在定心装置52上的孔中轴向滑动，接触块包括一个方向向下的环形径向止动面54，其轴向紧靠在定心装置52的肩上。

该传导插片46在这里包括一个第一部分56，其从铆钉38的轴向后端垂直向下延伸，和一个第二部分58，其从第一部分56的底端径向向前延伸，该第二部分折叠起来以形成两个垂直叠加的分支，第二部分58的自由端60被固定到接触块44的上横向面上。

因此，第二部分58成形为一个弹簧片，其允许接触块44的轴向移动，以便消除与插槽体16的轴向间隙。

铆钉38在这里被安装在一个支承板62上，该支承板相对于塞体14固定。

支承板62由绝缘材料制成，例如陶瓷。

有利的，一个绝缘环64与铆钉38同轴且绕着元件32布置，从碗状物40的外边缘到进入窗口43的边缘，以将来自元件32的热量在塞体14中的扩散减到最小。

绝缘环64例如由陶瓷制成。

一个与双金属装置36互补的传导支承66，布置在支承板62的上面。

传导支承66在这里由一个U形金属片构成，该金属片包括一个垂直于铆钉38的垂直固定的电连接片68。

垂直片68在这里被置于支承板64的垂直面和碗状物40的后表面之间。

因此，传导支承66相对于塞体14固定，同时双金属装置36被固定到推钮34上，该推钮可以相对于塞体14移动。

自然地，根据实施例的变化型式(未示出)，双金属装置36相对于塞体14固定，传导支承66可以相对于塞体14移动。

双金属装置36由一个成形为倒U形的双金属条构成，其包括一个在其上有一个孔的上横向片70。

室温时，双金属装置36被设计成通过弹性嵌入接合到传导支承66中。

为此，室温时，传导支承66和双金属装置36分支的自由端72中的每个都包括横向突出部分，其被设计成允许双金属装置36轴向保持在传导支承66中。

推钮34在这里包括一个上支承盘73，其被固定在绝缘端片74的上横向面上。

该绝缘端片74包括一个近似圆柱形的芯部76，其轴向向下延伸且被安装在一个管状双金属装置支承78里。

通过双金属装置36的横向接线片70，双金属装置36被铆接在双金属装置支承78的下横向面上。

这里，绝缘端片74在其上轴向端包括一个圆柱形裙部80，其沿着芯部76的外圆柱形壁轴向向下延伸。

绝缘端片74的将圆柱形裙部80连接到芯部76上的部分形成一个向下的径向支承面81，用于支承一个螺旋压缩弹簧82。

推钮34被安装使得可以移动到一个近似圆柱形的引导插槽84中。

该引导插槽84被安装在塞体14的上部，以便与塞体14固定。

引导插槽84在其轴向下端包括一个内轴环86，其限定了一个向上的径向支承面88，用于支承簧82。

弹簧82被安装且在引导插槽84的支承面88和绝缘端片74的支承面81之间被轴向压缩，以向上弹性地复位推钮34。

因此，推钮34可以在一个图2、3和5中所示的高位置或中间位置和一个图4所示的低位置或压入位置之间轴向移动，在压入位置中，双金属装置36与其支承66接合。

根据这里说明的实施例，推钮34包括一个绝缘板90，其轴向地被置于双金属装置36和双金属装置支承78的下横向面之间，当推钮34位于中间位置时，该绝缘板90轴向紧靠在轴环86的下径向面上。

有利地，引导插槽84的内圆柱壁包括轴向凸缘92，其与圆柱形裙部80上的轴向凹口94配合，从而相对于塞体14固定推钮34的角度以及轴向引导推钮34。

根据本发明的另一个有利特征，加热式插塞12包括一个成形为密封装置的加热护板96，其被安装使得可以在塞体14上在一个保护位置和一个打开位置之间移动。

在如图3、4和5所示的保护位置，护板96被径向置于元件32的点燃面42和插槽体16的主壁18的内表面之间。

在如图2所示的打开位置，护板96使得元件32的点燃面42具有一个畅通的入口。

根据这里说明的实施例，护板96近似成形为一个轴套，其包括一个开口98，该开口能径向相对于元件32的点燃面42布置。

护板96优选地被安装使得在塞体14的外表面上轴向滑动，保护位置相应于塞体14上的一个高位置，打开位置相应于塞体14上的一个低位置。

如图1所示，护板96在其内轴向面上包括两个在直径方向上相对的引导止动接线片100，102，且它们与在塞体14上制造的两个相关联的轴向槽或狭缝104、106配合。

根据这里说明的实施例，该加热式插塞12包括一个把手环108，其绕着塞体14的上部布置。

把手环108的轴向上端形成在外轴环110上，该外轴环布置在引导插槽84的轴向上端。

把手环108与塞体14的外轴向面径向限定一个用于护板96的上部的管状引导空间112。

当加热式插塞12插入到插槽体16中时，在这里把手环108设计成用其底端轴向紧靠在插槽体16的上端。

护板96在其底部外轴向面上包括一个环形径向槽114，其可以与插槽体16的弹性舌片28、30嵌入配合，以当加热式插塞12被插入到插槽体16中时，在插槽体16中轴向保持护板96。

护板96在这里由金属制成，从而在塞体14和插槽体16之间导电。

有利地，加热式插塞12包括一个起保护作用的熔断器116，它可以断开元件32的供电路。

根据这里说明的实施例，熔断器116包括一个在塞体14中延伸的圆柱形主体118，其平行于传导插片46的垂直部分56。

熔断器的主体118的轴向下端与塞体14的横向壁48电连接，熔断器的主体118的上轴向端与一个电连接的固定片120电连接，且固定片120构成一个传导舌片122的部分。

传导舌片122垂直于铆钉38且轴向向上延伸。

传导舌片122的上轴向端向前弯曲，从而形成一个弹性接线片124，当双金属装置36与其支承66接合时，弹性接线片可以与双金属装置36电接触。

传导舌片122被径向置于传导片46和支承板62的后垂直面之间。

一个绝缘垫圈126被径向置于传导舌片122和传导片46之间。

现在说明配有本发明加热式插塞12的电点烟器10的功能。

当不使用点烟器10时，加热式插塞12被插入到插槽体16中，推钮34位于中间位置，如图3所示。

然后，由于双金属装置36没有接触其支承66，所以加热元件32的供电电路断开。

当加热式插塞12被插入到一个插槽体16中时，护板96位于保护位置，且护板96通过弹性舌片28、30被嵌入到插槽体16中。

有利地，塞体14下部的直径小于其上部直径，这样有助于插塞12没有摩擦地插入到插槽体16中，因此不会使材料过早磨损。

当使用者想要使用点烟器10时，他轴向向下按压推钮34压缩弹簧82，直到双金属装置36与其支承66接合，如图4所示。

需要指出的是，位于引导插槽84上的凸缘92与位于绝缘端片74上的凹槽94的配合保证了双金属装置36相对于其传导支承66的正确角位置。

有利地，凸缘92和相应的凹槽94绕着轴线A1以无规则方式角分布，这样当推钮34被安装在加热式插塞12中时，满足定位作用。

因而，双金属装置36与其支承66的接合使得加热元件32的供电电路以下述方式闭合。

来自车辆电路的电流通过接触螺钉26传导到点烟器10。

然后电流连续地流过：接触块44、传导片46、铆钉38、元件32、碗状物40、传导支承66、双金属装置36、传导舌片122、熔断器116、塞体14、护板96、最后是插槽体16，插槽体与车辆接地连接。

如图3和4所示，针对塞体14和插槽体16之间不同的轴向间隙值，接触块44在塞体14中的轴向滑动的安装和其由于传导片46的第二部分58的弹性而弹性向下的回位确保了与接触螺钉26的电接触。

元件32的供电电路的闭合使得元件32由于焦耳效应而温度升高。

由于位于保护位置的加热护板96的存在，其关闭了通向加热面42的进入窗口43，元件32可以在不损坏插槽体16的情况下加热。

当元件32到达特定的温度足够点燃烟时，由于焦耳效应，双金属装置36到达一可以使其变形的特定温度，这样双金属装置不再被其传导支承66轴向保持。

因此双金属装置36的温度升高导致通过双金属装置36从传导支承66自动释放，从而断开元件32的供电电路。

弹簧82于是被释放，推钮34从其压入位置回到其中间位置，如图5所示。

推钮34回到其中间位置警告使用者小心元件32的加热端。使用者于是通过抓住把手环108将加热式插塞12从插槽体16上移去。

如图5所示，在轴向移去加热式插塞12的过程中，护板96首先被轴向保持在其嵌入位置，这样塞体14相对于护板96轴向向上滑动，护板仍然相对于插槽体16固定。

当护板96上的接线片100、102轴向紧靠在塞体14中相应的止动件104、106的端部时，如图2所示，然后使用者为了拔出加热式插塞12所施加的轴向力使得护板96脱离插槽体16。

于是护板96在塞体14上位于其打开位置，这样使用者可以进入接触点燃面42，点燃烟。

有利地，护板96通过与塞体14和/或把手环108的摩擦被保持在其打开位置。

为了安全，如果在释放双金属装置36后，在加热元件32时推钮34位于压入位置，那么熔断器116被触发，断开元件32的供电电路，从而中断加热。

根据不同的实施例(未示出)，熔断器116可以可拆卸地安装在加热式插塞12中，这样在过热的情况下，只需要更换熔断器116而不需更换整个插塞12。

需要指出的是，使用本发明的加热式插塞12的人机工程学好于使用现有技术的加热式插塞。

这是因为，由于加热式插塞12保持垂直，就像一个打火机，烟基本上径向接近点燃面42，点烟所需的移动大大相似于使用打火机点烟的移动。

特别是在人机工程学上的改进，使得当使用者手持加热式插塞12时释放加热式插塞的危险减到最小。

加热式插塞12新颖的人机工程学还可以减少例如在急刹车时，烧到使用者脸部的危险。

另外，点燃面42如此布置使得其相对于插塞12的外圆柱外壳高度径向凹入，所述外圆柱面在这里由护板96构成，这可以减少点燃面42和位于插塞12外围的元件之间的不想要的接触的危险。

有利地，加热式插塞12的把手环108外表上一致，这样给使用者一个关于点燃面42相对于加热式插塞12轴线A1的角位置的指示。

根据本发明的加热式插塞12的另一个优点是，使用了护板96，其可以起到额外的防灰作用。

这是因为，点烟后，灰会残留在元件32的点燃面42上。

根据现有技术的点烟器，当加热式插塞放回到插槽体中时，灰会堆积到插槽体底部。

对于根据本发明的加热式插塞12，当加热式插塞12放回到插槽体16中时，护板96关闭通向元件32的进入窗口43，这样灰被封闭在塞体14中。

根据本发明的加热式插塞12的优点是，其可以布置在任何SAE标准插槽体16中，不需要插槽体16适应点烟器。从工业角度上看，其主要优点是：取代了根据是电源出口(例如12V)或点烟器而生产完全不同的产品，根据本发明，可以生产一单一本体，其可以充当一个电源出口或一个点烟器本体，两个产品之间的不同仅仅是插塞的不同，如果想要给电源出口增加点烟器的功能，只要给本体增加一个插塞即可。

Claims (14)

1、用于电点烟器，尤其用于一个点烟器和/或一个装配在机动车上的12V电压的插槽的加热式插塞，包括：

一个塞体，其被设计为轴向插入到一个互补的凹入插槽体中，该插槽体配有电连接的接线端，

一个推钮，其被安装使得可以相对于塞体在一个中间位置和一个压入位置之间轴向移动，在压入位置中，其使得电路闭合以便为一个布置在插塞中的加热元件提供电流，

加热元件的结构为包括一个 点燃面，当插塞从插槽体中移去时，可以从插塞的外侧接触该点燃面，

该元件的点燃面近 似平行于插塞的插入轴线。

2、根据权利要求1的加热式插塞，其特征在于：包括一个护板，其被安装以便可以在塞体上在一个保护位置和一个打开位置之间移动，在保护位置中，护板横向放入元件的点燃面和插槽体的内壁之间，在打开位置中，护板使得元件的点燃面具有一个畅通的开口。

3、根据权利要求2的加热式插塞，其特征在于：护板的形状近似为一个轴向套，包括一个开口，该开口横向布置面对元件的点燃面，这样可以允许接触点燃面。

4、根据权利要求2的加热式插塞，其特征在于：塞体包括一个成形为管状外壳的部分，其用于包围元件且设有一个通向元件的点燃面的进入窗口。

5、根据权利要求3的加热式插塞，其特征在于：塞体包括一个成形为管状外壳的部分，其用于包围元件且设有一个通向元件的点燃面的进入窗口，以及护板被安装以便在塞体成形为管状护套的部分的外表面上轴向滑动。

6、根据权利要求5的加热式插塞，其特征在于：护板包括通过弹性嵌入的方式与插槽体的内壁共同作用的装置，这样当插塞从插槽体轴向拔出时，护板仍然轴向保持在插槽体内部，直到护板位于其在塞体上的打开位置，然后在插塞完全从插槽体中拔出之后，护板在塞体上保持在这个位置中。

7、根据权利要求1的加热式插塞，其特征在于：包括一个双金属装置，当推钮被压入时其闭合加热元件的供电电路，当元件由于焦耳效应达到特定温度时其断开元件的供电电路。

8、根据权利要求7的加热式插塞，其特征在于：双金属装置被设 计为当推钮 被压入时接合一个传导支承，以闭合电路，双金属装置、或传导支承相对于轴向移动连接到推钮，这样由焦耳效应导致的双金属装置的温度升高会由于双金属装置自动从支承上移走而断开电路，且使推钮回到其中间位置。

9、根据权利要求7的加热式插塞，其特征在于：双金属装置成形为一个夹子，当其由于闭合到自身上而变形时断开供电电路。

10、根据权利要求1的加热式插塞，其特征在于：包括一个弹性装置，其可以使推钮从其压入位置回到其中间位置。

11、根据权利要求1的加热式插塞，其特征在于：包括一个起保护作用的熔断器，其可以断开元件的供电电路。

12、电点烟器在机动车辆上的布置，包括一个根据权利要求1制造的加热式插塞，和包括一个根据SAE标准制造的插槽体。

13、机动车，包括至少一个根据权利要求1的加热式插塞。

14、机动车，包括至少一种根据权利要求12的布置。

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